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led照明技术

led照明技术

led照明技术范文第1篇

以平价LED球泡灯为例,系统组成如图1所示。由LED光源模组、恒流驱动电源和灯头、外壳、散热器、灯罩组成。LED日光灯的整体构成也基本如此。如何选择每一个零部件是设计此平价LED照明灯具成败的关键。LED光源选用以光效高、发热低、散热好、性价比好为准则;恒流驱动电源选用以采用原边控制(PSR)隔离电路、周边零件少、功率因数较高、效率较高、性价比好的为准则。

1.1 LED光源模组的选择

LED光源模组(或称LED光源模块),常见的是COB封装,最近发展的有COF、LEDs,LEDs是高压LED的模组(HV LEDs)。其关键技术是将电参数性能完全相同的单颗LED芯片在LED晶圆(Wafer)生产时或生产后配对集成在一个单元上。

在众多的COB、MCOB、COF、LEDs中选择适用且性价比好的LED光源模组是此平价LED球泡灯设计成败的关键之一。

1.2 COB与COF

COF模组是COB模组封装技术的创新发展。如图2所示COB和COF二种封装基板骨架结构的剖面示意图,假设LED芯片(Die)均不放入基板骨架的聚光杯坑中,COB上LED芯片绑定在铝基板上,COF上LED芯片绑定在铜支架上,因铜的导热系数远高于铝,因此,COF的热阻比COB降低50%;COF是N颗LED灯珠固定在矩阵聚光杯坑中的,聚光杯坑采用镀银增加光的反射,加上LED灯珠的多面出光,可使COF的光效提升15%;因而同样功率的COF与COB相比,COF整体成本可比COB降低30%,所以COF模组有很好的性价比。

1.3 BP3102概述

BP3102是一款高精度原边反馈的LED恒流控制开关。芯片工作在电感电流断续模式,适用于全输入电压范围功率5 W以下的反激式隔离LED 恒流电源。BP3102芯片内部集成600 V功率MOS开关,采用原边反馈模式,无需次级反馈电路,也无需补偿电路,只需要极少的元件即可实现恒流,节约了系统的成本和体积。BP3102芯片内带有高精度的电流取样电路,使得LED 输出电流精度达到±3%以内。芯片采用了专利的恒流控制方式,可以达到优良的线性调整率和负载调整率。BP3102 具有多重保护功能,包括LED 开路保护、LED短路保护、芯片过温保护、过压保护、欠压保护和FB 短路保护等。

1.4 平价LED球泡灯的恒流电源电路图(见图3)

1.5 铝电解电容器

平价LED照明灯具的电源将继续使用铝电解电容器,因为它能有效的滤去电源纹波和防止LED闪烁而且价格低廉,上海永铭电子的105度的铝电解电容器的寿命是10000小时。电解电容器的使用环境温度每下降10度,寿命增加一倍。95度就是20000小时,85度可达40000小时。今天使用COF光源的平价LED球泡灯的内腔温度已经下降。

1.6 平价LED灯具惠民需要政府补贴

政府启动节能家电补贴政策,提供22亿元支持推广节能灯和LED灯。并对LED路灯使用者提供30%的财政补贴。

2 智能LED照明技术

智能LED照明灯具系统组成如图4所示。

2.1 单灯的智能照明控制系统(见图5)

2.2 传感器的功能

传感器的主要功能是采集各种有用信号,将非电量信号变换成电量信号,将微弱信号进行放大。LED照明用的传感器大多是通过微电子技术设计、制造的,如MEMS等。

新一代的传感器还带有信号预处理功能,如提供摸数转换(ADC)、多工器(MUX)、可编程增益放大器(PGA)、电压基准(REFERENCE)、激励电源(EXCITATIONS),甚至嵌入式微处理器(MCU、ASIC)、存储器(RAM、E2PROM)等单元 。它们采用集成电路的技术制造,有不少采用片上系统(SOC)技术封装在一个芯片模块内。

2.3 光敏传感器与光敏电阻(见图6)

2.4 带红外传感器的LED照明灯具

红外传感器的LED照明灯具 ,以采用E27标准螺口灯头的灯具为例,它的电源适用范围是 AC180V-250V(50/60 Hz), 红外传感器检测范围大约在3~15 M,它的标准产品 IFS-Bulb 3 W灯具达80 lm ,5 W灯具达140 lm 。在LED光源模块的中央部分嵌入红外线传感器。一旦红外传感器检测到人的体温,LED电灯泡将会在50秒内自动开启与关闭。适用于任何一种室内应用,如走廊、储藏室、楼梯和大厅入口处。

2.5 智能LED光谱调谐光源的原理图(见图7)

颜色传感器使用光电二极管,采用non-organic三路滤色器,通过颜色传感器来测量现场的亮度和颜色,经由微控制器自动调节,并使用PWM信号来调节LED灯串中的电流,使之自动调节照明的颜色和亮度。

2.6 MEMS与智能MCU的SOC(见图8)

3 高压LED照明技术

HV LED照明灯具系统如图9组成:

3.1 高压LEDs线性恒流驱动方案

EXC100线性恒流驱动如图10所示。

3.2 高压LED光引擎(见图11)

3.3 蓝光光引擎

蓝光LED引擎的架构设计是一种新的理念,完全不同于白光LED引擎。其将蓝光LED光源板、AC/DC恒流驱动电源板、黄磷滤色镜集为一休,结构原理如图12所示。

4 LED照明灯具营销策略

中国货在美国、日本、欧洲等地已发生过多次被反倾销,使得中国企业蒙受极大的损失。如能将中国制造变换成真正的美国制造、日本制造、欧洲制造,当反侵销到来之际,不仅不会受压,反而可趁机扩大销量。因此许多眼光长远的LED照明灯具企业已经开始在美国、欧洲设厂,生产所在国本地品牌的LED照明灯具。

海外营销新策略是在销售国设立组装厂,如在美国雇佣白人为美国公司的销售和市场人员,雇佣黑人为组装、测试员工,公司管理高层为中国人;注册美国品牌;实现LED照明灯具在所在国的本地制造。而设计、生产全部在中国大本营。

led照明技术范文第2篇

能源是人们赖以生存和发展的物质基础,在目前全球能源紧张的大环境下,节能减排是当前国内外共同探讨的焦点。据最新统计,我国照明耗能已占全国总发电量的10%以上,照明节能在我国占有重要位置,实施绿色照明已成为我国十大重点节能工程之一,而我国目前的照明依旧以低效照明为主,节能潜力巨大。 LED是Light Emitting Diode的缩写,又称发光二极管,是一种半导体固体发光器件。其发光原理是利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体材料的PN结中注入的少数载流子与多数载流子复合时引起光子发射而产生光,把电能直接转换为光能。传统的LED包括直插式LED、TOPLED、CHIPLED、SNAPLED等,新的LED主要指大功率LED、超薄的CHIPLED、陶瓷基板LED、侧发光LED等。 LED光源生产过程和成品几乎对环境无污染,而且具有耗能低、寿命长、抗震、环保,可重复启闭、多变幻等等优点,这些都成为发展和推广LED照明的重要理由。随着半导体照明(LED)技术及高效节能技术的不断创新与突破,我们已经迎来照明产业第三次革命。目前我国LED产业正进入自主创新、实现跨越式发展的重大历史机遇期。现针对LED照明发展面临的几个问题和大家一起探讨。 1 LED照明技术问题 半导体照明产业领域有三个主要环节:发光外延片的生产、芯片和封装。目前国内,LED照明在中低端应用领域有一定基础,但是关键环节如高质量外延片、芯片与世界一流水平仍有较大的差距,已经成为中国LED产业发展的主要制约环节。 目前制约LED在照明领域广泛使用的技术问题主要有: (1)如何能制造出具有高显色性、高发光效能的白光LED,是LED能够在一般照明中广泛使用的一个前提。对于白光LED而言,发光效能、显色性以及成本都决定着它在照明市场中的竞争力。当前制造白光LED的方法可以分为三种,光转换型:单芯片加荧光粉合成白光技术,是现在使用最广泛的方法,但存在能量损失和光效率不高现象;多色组合型:红、绿、蓝(RGB)多芯片组合白光技术, 由于发光全部来自LED,不需要进行光谱转换,能量损失较小,效率最高,但供电系统和安装结构较复杂,颜色空间分布不均匀,成本较高;多量子阱型(MOCVA):即在芯片发光层的生长过程中掺杂不同杂质生长出能产生互补色的多量子阱,通过不同量子阱发出的多种光子复合发射白光。该方法技术要求很高,目前还难已达到产业化。几种技术相比而言,RGB型LED虽具有发光效能高、显色性好等优点,但是三种芯片性能的不同,使得它们因驱动电流或温度等因素的影响而发生色漂移,影响照明稳定性。另外在LED的封装处理过程中要尽量减少光线在LED内部全反射,增加衬底基板反射率,从而使尽量多的光线能够透射出来,以达到提高LED的外部量子效率,增加LED的发光效能的目的。随着芯片和封装技术含量的不断提高,LED的光效已经从以往的30Lm/W提升到目前接近80Lm/W,而且还在不断提高,这为LED照明应用推广打下了有力基础。 (2)大功率LED发热问题已经成为制约LED照明发展的瓶颈。LED光源的长寿命是基于其温度控制基础上的,PN结温度升高会造成器件性能变化和衰减,这也是为何单颗LED尚无法提供大亮度做主照明光源的原因之一。大功率型LED器件获得高通量最大障碍依旧是芯片的取光方式和高出光效率封装结构的设计。这些都需要研究单位和生产厂家靠规模生产来降低成本和技术创新来解决。针对LED光源在照明中的散热方法,有人建议采用仪表风扇及散热器进行散热,虽然简单易行,但该方法由于增加了散热附件,将给LED灯具IP防护等级的设计制作带来更高要求,而且由于风扇、散热器等的使用寿命不及LED光源使用寿命,必定增加不少维护量。同时由于我们的照明灯具使用场所可能扬尘有时会很大,散热器件使用一段时间后会由于

led照明技术范文第3篇

关键词:LED,景观照明;技术;应用

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 06-0019-01

近年来,由于社会的不断发展,我国城市景观的不断建设和美化,我国城市景观照明技术也在不断的发展。城市景观照明发展体现着我国城市现代化繁荣,开发景观照明技术对于推动我国商业经济、旅游业经济有着非常大的作用。然而,城市的照明越来越多,也会伴随着能源消耗过大、造成环境污染等不良现象的出现。因此,如何进行能源的节能将是目前有待解决的问题。

一、城市LED景观照明方式

由于现代人们的生活水平不断提高,很多城市都会出现“夜生活”的生活状态,在茶余饭后,很多人都会选择在夜间出行,到街上去散步、欣赏美景,而LED灯的景观照明方式也体现在很多方面。

(一)LED安全照明。在一些城市当中会出现潜在的危险,为了确保行人安全而提供的照明,如树上的照明灯、道路旁边的路灯等。

(二)LED泛光照明。泛光照明主要是适用于室外的一种照明技术,目前主要应用在城市的夜景照明当中。它能够通过照明突出建筑物的外貌,增加建筑物的立体感,如:建筑楼上的商标、广告牌等照明。

(三)LED月光照明。这种照明方式主要是将的LED安装在树枝等合适的位置上,通过下往上或者是上往下的照明,产生一种斑驳的景观效果。给人们一种安静优雅的感觉。

二、LED在城市景观设计当中的设计

由于传统城市照明相比,LED具有节能、长寿、环保等强大优势。因此,它正逐步运用到城市景观的照明当中。下面从几个角度分析LED灯具在城市照明当中的技术应用:

(一)景观设计方面。LED灯具的使用很大程度上是要配合城市景观风貌进行的。在进行LED灯具安装时,城市的建筑规模影响着LED灯具的安装。通过安装LED照明能够将城市的风貌展现在人们面前。因此,设计师在进行灯具安装之前,一定要根据城市建筑模型来进行设计,针对设计方案进行评估,最终确定安装LED灯具的艺术效果。

(二)景观施工的角度方面。LED的灯具除了具有节能型之外,还具备了安装方便,有较高的施工效率;可靠性能高,也就是安全性高这两方面的优点。安装LED照明系统能够保证工作高效、安全。及时在寒冷的天气中施工,也不容易造成故障或者意外的发生,这是安全施工的一个重要保障。

(三)从景观营业的角度。在进行LED安装的时候,设计人员要考虑到施工方面的要求,保证做好节能措施,包括回收性能高、成本较低等方面。由于LED等的光效比一般的等效要高,再加上LED灯的变色容易控制,使LED灯的节能效果要比一般的灯要好,因此应该在保证回收率的前提下投入研发。

三、LED照明选用要注意的几个范围

(一)要注意选择的灯具模型。LED景观照明灯具主要包括两种类型:透光性和投光性。其中透光性LED灯具,它的光轴和人们视线方向平行,将建筑物的外立面勾勒出来。但是由于该类型的灯具会降低了城市建筑物窗户的质感以及可观赏性,因此通常可以用于表现建筑外部的主体线条。另外一种类型叫做投光性。投光性的LED灯主要是将光线投射到景观建筑物的对立面,并且通过建筑的反射来展现其外观效果。其中投光性的LED灯具主要还可以分为内投和外投,其中内投主要应用于雪雕景观当中,外投主要应用于建筑物方面的照明。

(二)LED的配光方案。LED景观照明的配光主要是采用RGB三基色进行调配的。它具有以下好处:一方面通过RGE三基色进行合成的色彩有非常强大的表现力。另一方面,使用RGB三基色进行调配光可以针对不同景观、建筑的特点表现出来,更好地表现建筑的风格和轮廓。

(三)LED照明系统的技术要点。LED景观照明的施工条件相对于其他建筑施工条件要复杂多变,且由于安装LED灯的地域环境各不相同,导致一些LED灯的维修要求比较高,如何保证LED照明寿命和节能,其中最重要的是系统的控制。

1.要提高LED灯各个部件的防冲击等级。LED灯具的灯具一定要保证质量过关,其防护等级应该达到IP67以上。同时,LED等的线缆、电源甚至是遥控器的防护能力都要达标,并且要保证系统的可回收使用性。

2.保证LED灯各个部件在不同环境下的适应性。LED灯要在不同环境下具有适应性,避免当气候变化造成LED灯的故障。其主要包括:第一,LED灯件的封装。LED灯具需要用硅胶进行灌封,以免在冷热交替的过程当中引起电极开路故障。第二,关于LED灯具要充分考虑其密封工艺,避免在冷热交替的情况下使灯芯壳破裂。第三,LED灯线缆的选择,电缆的选择一定要采用耐低温的绝缘导线,避免气温降低时造成导线的破裂,发生漏电情况。

四、结束语

相比起其他的照明灯,LED等具有非常强大的优势。随着LED灯照明技术的不断发展,它能够应用在各个城市照明的各个方面,又因为LED灯具有节能、光照效果好等特点,因此也受到很多业主的青睐。使用LED节能灯不仅仅能够更好的表现城市建筑的照明效果,还能一定程度上节省资金,有效缓解城市用户矛盾,这对于构建环保社会具有重大意义。

参考文献:

[1]侯庆娟.LED冰雪景观照明技术浅析[J].现代显示,2010,112.

led照明技术范文第4篇

全球能源逐渐短缺,各国地区不断发展替代能源,或是积极节能减碳,以寻求在有限资源里获得最大的能源使用,而台湾经济部透过科技专案,有效改善了LED散热效能,相信可带动相关产业升级、注入成长动能。

经济部支持中山科学研究院研发“氮化铝LED照明技术”,将有效改善LED散热效能问题,减少LED因受热而造成的不良影响,相关技术目前已移转至上柜股鑫科材料,以及台湾半导体照明、鋐鑫电光科技、明景科技等企业,以协助其开发氮化铝LED照明产品。

而此技术可应用在灯泡、路灯、集鱼灯、天井灯、车头灯、桌灯等产品上,相较于目前主流的卤素灯、氙气头灯,此项技术在效能、寿命上更具有优势,随着豪华房车、电动车已采用LED车头灯作为配备,相信未来将成市场趋势。

在LED照明产业中,此项散热技术居于全球领先地位,除了能带动高功率LED照明之发展,在LED照明需求成长下,相信也能为相关产业注入成长动能,包括上、中、下游各个产业链都可望受惠。

led照明技术范文第5篇

据称,2月26日,夏普将在此前普通灯泡型(直径2.6厘米金属顶盖LED灯)基础上,追加投放4款直径1.7厘米,估价约4000日元(约合RMB300元)的小型LED灯泡新品。相对于其主要竞争对手松下(Panasonic)同类产品约便宜1000日元(约合RMB74元)。

据悉,除在日本率先投放外,夏普公司计划3月份左右投放北美市场,随后投放中国等欧亚市场。另据,该公司有关人士透露,本年度LED照明关联产品销售额有望突破500亿日元,显示出其对LED照明市场较为乐观的预期。

日立照明则计划2月1日起投放4款号称最省电的6.5瓦普通灯泡型LED灯泡新品,售价同样约为4000日元左右。该公司有关人士透露:“相比较白炽电灯泡,每年约能节省9成左右的电费。”

与此同时,09年3月份率先在日本国内市场打响家用LED照明商战第一枪的东芝公司,不久后也将其年度新品。技术竞赛推动下,日本国内家用LED照明市场“小型化”商战一触即发。

据悉,LED电灯泡消耗功率仅为同等亮度白炽灯的8分之一左右,寿命则为后者的约40倍,长达4万小时以上,按照平均每天使用10小时计算,使用年限达10年以上。按照购买价+使用成本+更换成本的加权算法,LED灯泡绝对是“精明”家庭照明器具的首选产品。

去年夏天以后,随着消费规模和生产规模的扩大,家用LED灯泡价格较当初上市时便宜了一半左右,市场普及的速度进一步加快。加之去年年末“升级版”的环保点补贴制度正式将LED灯泡纳入补贴范围,政策性降价进一步刺激了市场需求。

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